七辊矫正机机架的有限元分析与优化

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斜辊矫直机机架强度刚度有限元分析

斜辊矫直机机架强度刚度有限元分析朴景威1王立萍1徐泽宁1姜长华2（1辽宁科技大学机械工程与自动化学院，鞍山114051）（2鞍钢股份无缝钢管厂，鞍山114002）FEM analysis on intensity and rigidity of cross-roll straightener framePIAO Jing-wei 1，WANG Li-ping 1，XU Ze-ning 1，JIANG Chang-hua 2（1University of Science and Technology Liaoning ，School of Mechanical Engineering and Automation ，Anshan114051，China ）（2Anshan Iron&Steel Company Seamless Steel Pipe Plant ，Anshan 114002，China ）文章编号：1001-3997（2009）09-0054-02【摘要】采用有限元软件ANSYS 对斜辊矫直机机架强度刚度进行了分析，并对机架应力进行测试。

将有限元计算结果与实测结果对比，验证了有限元的合理性和准确性。

分析结果对设计和改造斜辊矫直机及其机架的结构型式具有较好的指导作用。

关键词：斜辊矫直机；机架；有限元法；刚度；强度【Abstract 】The intensity and rigidity of cross-roll straightener frame are analysed with the finite ele －ment software ANSYS and the stress of the frame are tested.The FEM result are compared with experi －mental result and the accuracy and rationality of FEA results are verified.The analysis results has signifi －cant guidance to design and transformation the structural type of cross-roll straightener and its frame.Key words ：Cross-roll straightener ；Frame ；FEM ；Rigidity ；Intensity中图分类号：TH16，TG333.3文献标识码：A＊来稿日期：2008-11-091前言机架是斜辊矫直机的主要部件之一，当矫直机工作时，机架承受着全部载荷，机架的强度和刚度直接影响到产品的质量。

辊弯成形中成形力的理论分析和有限元仿真

辊弯成形中成形力的理论分析和有限元仿真I. 引言A. 辊弯成形的概述B. 成形力的重要性和研究价值C. 文章的研究目的和结构II. 辊弯成形中的成形力A. 成形力的来源B. 成形力的计算方法C. 成形力对成形质量的影响III. 成形力的理论分析A. 成形力的理论模型B. 成形力分解与分析C. 不同参数对成形力的影响IV. 成形力的有限元仿真A. 有限元仿真模型的建立B. 成形力的仿真计算C. 数据分析和结果讨论V. 实验验证A. 实验装置和参数设定B. 实验数据记录和分析C. 与仿真结果的对比分析VI. 结论和展望A. 结论B. 成形力研究存在的问题和发展趋势C. 可行性分析和未来展望注：以上提纲仅供参考，实际情况需要根据具体的写作需要和实际研究进展进行适当的调整和补充。

I. 引言A. 辊弯成形的概述辊弯成形是一种通过辊轮对材料进行加工的成形技术，在制造业中广泛应用。

它通常被用于制造金属管道、板材、轮圈等零部件，在航空、汽车、机械等行业都有着广泛的应用。

它有许多优点，例如可以生产大批量和高精度的复杂形状轮廓、可以使用各种材料和金属的生产以及可以生产相对较大的产品。

辊弯成形进程可以分为两种类型，即对称性轧制和不对称性轧制。

在对称性轧制中，材料在中心线上均匀地受到剪切，而在不对称性轧制中，材料被施加在中心线的一侧，剪切力更集中，更容易造成材料的塑性变形。

辊弯成形工艺的优越性决定了它不断拓宽其应用范围，并遇到了更广泛的挑战。

B. 成形力的重要性和研究价值成形力是指辊轮对材料施加的力，它是辊弯成形工艺中最重要的参数之一，对成形质量、生产效率和成本都有巨大影响。

因此，研究成形力的分布规律和大小变化成为优化辊弯成形工艺的重要步骤，需要进行理论研究和数值模拟分析。

成形力的大小直接影响着成形后的材料质量和表面状态。

成形力的分布不同，会导致材料的变形状态处于不同的状态，从而影响成形后的尺寸精度和表面平整度。

通过研究成形力的分布规律，可以优化辊轮的几何参数，减少材料的应变变化和剪切力的集中性，从而提高成形质量、降低成形成本。

带材辊式矫直过程的有限元分析的开题报告

带材辊式矫直过程的有限元分析的开题报告1. 研究背景带材在生产过程中，往往会出现偏差和弯曲等问题，影响产品质量和生产效率，因此需要进行矫直处理。

辊式矫直作为一种常见的矫直方法，能够有效地解决带材偏差和弯曲等问题，得到了广泛应用。

然而，辊式矫直过程中也存在一些问题，例如辊压力分布不均匀、辊直径差异等，这些问题容易引起带材表面出现局部塑性变形、夹杂等缺陷，进一步影响产品质量。

因此，研究辊式矫直过程中的机理和影响因素，对提高产品质量和生产效率具有重要意义。

2. 研究目的本文旨在通过有限元分析的方法，探究辊式矫直过程中的机理和影响因素，为优化辊式矫直过程提供理论依据和技术支持。

具体而言，研究内容包括：（1）建立辊式矫直过程的有限元分析模型，考虑辊压力分布、材料力学性质等因素对带材矫直效果的影响；（2）分析辊式矫直过程中带材表面的应力分布、应变分布和塑性变形情况，探究塑性变形对矫直效果的影响；（3）研究不同辊参数对辊式矫直过程的影响，包括辊压力、辊布局等因素，探索辊式矫直工艺的优化方案。

3. 研究方法本文将采用有限元分析的方法，建立辊式矫直过程的数值模拟模型。

具体而言，通过建立带材和辊的三维几何模型，并将其划分为小的有限元单元，利用有限元方法求解带材矫直过程中的应力、应变和塑性变形等数据。

同时，考虑辊压力分布、材料力学性质等因素对矫直效果的影响，探讨辊式矫直过程中的机理和影响因素。

最终，通过参数分析的方法，研究不同辊参数对辊式矫直过程的影响，为优化辊式矫直工艺提供参考。

4. 研究意义本文旨在探究辊式矫直过程中的机理和影响因素，为优化矫直工艺提供理论基础和技术支持。

具体而言，研究成果具有以下意义：（1）揭示辊式矫直过程中的机理和影响因素，有助于进一步提高产品质量和生产效率；（2）通过有限元分析的方法，为优化辊式矫直工艺提供了理论依据和技术支持；（3）该研究具有一定的理论和实践价值，可为带材行业的发展提供一定的参考。

轧机闭式机架的有限元分析及优化设计

N N ———单元总数。
对于每一设计变量 ,其边界约束条件如下 :
900 ≤H1 ≤1200
— 10 —
900 ≤H2 ≤1100 0 ≤H4 ≤200 600 ≤R5 ≤700 50 ≤R1 W ≤770 50 ≤R2 W ≤700 600 ≤T ≤700 720 ≤B 1 ≤850 3. 4 优化方法的选择及优化过程 ANS YS 程序提供了两种优化方法 : 零阶方法和一阶方法。零阶方法只用到目标函数和约束函数自身的值 , 而不用它们的偏导数 ; 一阶方法使用约束函数和目标函数的一阶偏导数 , 在每次迭代中 , 用梯度计算方法确定搜索方向 , 并用线性搜索法对非约束问题进行最小化。该方法精度高 ,但要求函数具有较好的性态。以上两种优化方法 ,是通过罚函数 ( SUM T) 法 ,将约束的优化问题转化为非约束问题进行求解。由于机架的受力和变形复杂 , 为保证优化的顺利进行 , 本问题采用零阶方法。优化过程是一系列的分析过程 ,即一系列的前处理 —求解 —后处理 —优化的循环。 4 优化后和优化前的比较通过一系列的迭代 , 得出最优的设计结果值 (表 1) 。机架的纵向变形过程和机架体积变化过程见图 5 、图 6 。从图上可以看出 , 体积是起作用的约束 ,体积围绕着上限波动。从结果来看 , 上、下横梁圆角 R1 W 、R2 W 接近了上限 ,在设计中可以适当加大这两个尺寸。横梁的厚度、宽度应该取较小值 , 地脚约束位置以靠近下横梁表面处为最好 , 下横梁高度、上横梁高度、上横梁圆弧半径 ( R5) 应合理分配 , 其中上横梁高度接近上限。这个变化过程反映了上下转角处、立柱处的材料移到上下横梁处会更充分发挥材料的性能。优化后较优化前 , 最大等效应力有明显改善。说明以变形为目标函数会达到变形最小、应力最小的双重效果。其中 , 最大等效应力减小了 19 % ,机架的主应力较初始值减小了 22 % , 纵向变形值减小了 15 % ,相应的 ,纵刚度增加了 15 % 。其中 ,纵刚度定义为轧制力与纵向变形量 f 的比值。

辊压机用行星减速器行星架有限元分析

煤矿机械Coal Mine MachineryVol.30No.12Dec.2009第30卷第12期2009年12月前言行星架是行星减速器中的一个较重要的构件。

结构合理的行星架应当是外廓尺寸小，质量小，具有足够的强度和刚度，动平衡性好，能保证行星轮间的载荷分配均匀。

本文所研究行星架的结构较复杂，且行星架承受减速器的输出转矩，行星架在受力后所产生的变形直接影响到齿轮副的受力状况。

由于该行星架是一个不规则的三维实体，用传统的模拟简化分析很难计算出此行星架所受的应力以及其受力后产生的变形大小，本文采用ANSYS 对其进行有限元分析计算，最后得到行星架的应力和位移分布情况，在满足强度要求的前提下为减速器的设计、制造提供了可靠的依据。

1建立行星架有限元模型本文所分析的行星架为该辊压机减速器的第3级行星架，该行星架结构采用双侧板整体式，侧板两端面均有凸缘。

行星架主要尺寸如图1所示，行星架的材料为ZG35CrMo ，密度为7.8×103kg/m 3，许用应力为740~880MPa ，弹性模量202GPa ，泊松比0.3，减速器输出转矩为442kNm ，输出转速为21r/min 。

行星架的主要结构为回转体，可直接在ANSYS 里用至下而上的方法先生成关键点；再由点连成线；由线围成面；再由面旋转成体。

最后用至上而下的方法生成几个圆柱体、长方体、再通过布尔运算相减就能得到完整的三维实体模型，为了使计算结果准确，其轴颈部位各细小的结构如小圆角、小台阶等都没有省略。

选用三维实体单元SOLID92为行星架有限元网格单元，自动进行网格划分生成有限元模型如图2所示。

图1行星架简图图2行星架有限元模型2施加载荷和位移边界条件根据减速器的特性，减速器在运转工作时，行星架上主要承受2个方面的作用力：（1）行星架上安装心轴的孔受到的压力，压力的大小可通过对心轴的分析得出左侧F z =213.92kN ，右侧F y =198.08kN 。

攀钢热轧板厂十七辊矫直机改进分析

攀钢热轧板厂十七辊矫直机改进分析胡学忠;崔登玉【摘要】通过对攀钢热轧板厂十七辊矫直机存在问题的分析,结合现场实际,提出了对矫直机的压下连接机构、支撑辊结构形式进行改进和万向接轴进行改型的建议,解决了压下连接装置频繁松动及支撑辊频繁烧损、寿命低等制约生产的难题.【期刊名称】《四川冶金》【年(卷),期】2011(033)001【总页数】3页(P46-48)【关键词】十七辊矫直机;压下连接装置;支撑辊;万向接轴;故障【作者】胡学忠;崔登玉【作者单位】攀钢热轧板厂,四川,攀枝花,617062;攀钢热轧板厂,四川,攀枝花,617062【正文语种】中文【中图分类】TG335.2+3攀钢 1450热轧板厂十七辊矫直机由沈阳重型机械设备制造厂设计、制造,安装于冷区一号横切线曲柄摆式飞剪后,将飞剪剪切的钢板通过该矫直机进行精矫直,以达到改善钢板浪形、清除钢板表面氧化铁皮、矫平矫直钢板的目的。

一号横切线近年来因为产量的增加、负荷的增大,设备日益劣化,加上原设计存在不合理的地方,十七辊矫直机故障频繁发生。

如压下连接装置经常松动,在工作时跳动、晃动较大,影响板材的矫直效果;支承辊轴承经常发热损坏,并造成辊子卡死、烧毁;主传动万向接轴铜滑块时常烧毁。

以上故障严重影响了十七辊矫直机的投用和作业线的作业率,同时影响了产品的质量,严重制约了一号横切线的生产。

如图 1所示,上排工作辊辊系的压下量和倾斜量是由调节压下装置来实现的。

该压下装置是由设置在压下走台上的压下电机传动减速箱、蜗杆蜗轮机构带动压下丝杆上下移动实现压下横梁和上辊系的上下动作,达到调整上辊系压下量和倾斜量的目的 (如图 2所示)。

为减少矫直机的负荷,其压下量应是保证板材矫直质量的最小负荷。

矫直质量不完全取决于辊数,后几个矫直辊作用较小,关键在于正确的调整,使各个矫直辊都能发挥矫直作用。

在消除板材的内应力和矫直加工硬化作用较大的板材时其压下量应大一些,矫直辊数应多一些。

立辊轧机机架强度和变形的有限元分析

[1] 邹家祥.轧钢机械[M]. 冶金工业出版社，1995 [2] 邹家祥等著. 轧钢机现代设计理论. 冶金工业出版社, 1991 作者简介:周建刚(1971-)，男，内蒙古包头人，包头轻工职业技术学院讲师，工程师，硕士，主要从事机械力学行为分析研究。 Email:jiangang060@. 作者通信地址：包头轻工职业技术学院机电工程系邮编 014030 作者联系电话：13847260837
图 5 机架立柱的等效应力图 3.3 变形分析机架的位移变形主要发生在垂直的 z 方向（轧制方向）和水平的 x 方向（压下方向）, 而在轧制过程中, 影响轧件厚度精度的变形主要是机座沿压下方向的位移。从机架整体变形来看，机架沿压下方向的位移值增大了，其位移值为 0.154×2=0.308mm,机架沿轧制方向的位移减小，其值为 0.149× 2=0.298 mm, 根据相关文献 [1], 此变形小于
3.1 机架整体应力分析如图 3 所示，机架的等效应力具体分布规律是：
图 3 机架的等效应力图（1）机架整体应力变化为由机架内侧到外侧逐渐减小。（2）立柱中部孔槽区上下两侧及横梁的承压区是应力集中区。（3）机架立柱与横梁交界处以及机架立柱中段应力变化平缓，应力水平也不高。 3.2 局部应力分析（1）横梁应力分析如图 4 所示，横梁应力变化趋势为等效应力沿 x 轴负方向减小当接近横梁对称轴线时，应力又逐渐增大。横梁承压面应力集中
1、
引言
在近代轧机中 , 随着设备负荷不断加大, 以及对轧制带材的板型和厚度公差的要求越来越高, 因此要求轧机有足够的强度和刚度, 而机架是保证轧机有足够强度和刚度的最重要的零件, 因此, 对轧机机架进行强度和刚度分析就显得相当重要。本文对某厂立辊轧机机架进行强度和刚度有限元分析，并对结果进行了分析，得出了结论。

四重7 辊液压压下矫直机设计方案

四重7 辊液压压下矫直机设计方案作者：谢泽军来源：《科技创新与生产力》 2016年第6期谢泽军（太原重工股份有限公司，山西太原 030024）摘要：笔者结合国内各钢厂实际生产情况，设计了四重7辊液压压下矫直机，介绍了设备的技术规格，分析了换辊装置、主传动装置、矫直机本体三大部分设备结构及用途，该矫直机的矫直力由4台AGC液压缸提供，4个伺服阀分别控制4台AGC液压缸，压下速度快，控制精准，一旦遇到卡钢时可快速抬起，提高了钢厂车间生产效率，节约了生产线时间成本。

关键词：四重；七辊；液压压下；矫直机中图分类号：TG333.2+3 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2016.06.075收稿日期：２０16－03－28；修回日期：２０16－05－06作者简介：谢泽军（1985-），男，陕西宜川人，助理工程师，主要从事机械制造及生产工艺制作研究，E-mail：taokunbest@。

在轧钢生产线上，矫直机是用于对板材进行矫平的设备。

矫直机通过上下两排矫直辊对板材进行挤压，改变板材的平整度，使板材的弯曲部位承受相当大的反向拉伸或弯曲力，并使该部位产生一定的塑性或弹性变形，当外力消除后，板材通过弹性回复，达到矫直的目的。

矫直机可以按照不同工艺、不同用途所需要的精度，将板材的表面进行矫直。

普通机械式压下矫直机压下速度慢，控制精度较低。

为不影响钢厂车间生产的进度，笔者结合国内各钢厂实际生产情况，设计了四重7辊液压压下矫直机，以下详细予以介绍。

1 设备的技术规格矫直机的技术规格：工作方式为单向矫直，矫直机型式为四重7辊式，最大矫直力为26 000 kN，传动的矫直辊数为7根，矫直速度在0～1.6 m/s和1.6～2.6 m/s，压下方式为液压压下，矫直辊换辊方式为上下矫直辊系整体快速更换，矫直辊传动方式为由电机通过联合减速分配箱传动。

2 设备结构及用途该矫直机由换辊装置、主传动装置、矫直机本体三大部分组成。

试论七斜辊棒材矫直机理论算法和有限元设计

试论七斜辊棒材矫直机理论算法和有限元设计作者：陈炜胡元及来源：《中国机械》2013年第18期摘要：轧制条形的金属制品时受到一些外力的影响往往会使其弯曲或变形，对其进行科学的矫直是目前急需解决的问题。

七斜辊棒材矫直机的出现大大提高了矫直的效率。

本文主要就其理论计算和有限元设计方面做一些分析关键词：七斜辊矫直机理论算法有限元设计前言轧制条状金属用材受外力影响会使其发生弯曲甚至变形。

要改变这一现象获得笔直地条材就要对其进行合理的矫正。

矫直机就是为了实现这一目的而发明的。

1 .发展现状随着技术的不断进步，棒材矫直机有了明显进步。

在矫直的过程中辊子有一定的磨损，计算机能根据这个参数自动调整垂直位置，免去了工作人员的麻烦，缩短了时间。

使矫直过程既高效率又高质量。

2 . 理论计算本文研究的七斜辊矫直机是在六斜辊矫直机的基础上研究制造的，增加一辊作用有了明显的提高，更容易实现圆材的矫直复原的目的。

2.1. 计算压下量七斜辊矫直机工作时，上下矫直辊是相对的，有一个相互作用的力，计算压下量的时候将相对的力合为单一的压紧作用，把辊腰作为力的支点。

如下图3-1所示。

2.1.1. 计算一、二辊间挠度如果第二辊弯矩M1大于等于M2时，圆材在长度L上就只有弹性造成的变形，式中是两个辊子之间总的变形曲率，L是辊子之间距离，当七斜矫直机中M2大于M1时，那么L上就有弹性变形和塑形变形两种变形段。

第三个辊子弯矩M1大于等于M3时，那么长度L存在回复段和变形段。

2.1.2. 三、四辊挠度算法第三辊与第四辊间的只有恢复变形，挠度计算为2.1.3. 最终压下量计算挠度与压下量的转化模式本矫直机对压下量进行调整时，A、C两处辊子是不动的，为了达到矫直的目的只有借助对B、C处辊子的调整来实现。

上图就是挠度与压下量的转化模型。

其中A、E、J、G几点分别代表着1、2、3、4辊的位置。

3 . 参数确定3.1.确定结构参数参数的选取辊子数量、辊子直径长度、辊子总长度以及辊子之间的距离测算是斜辊矫直机最基本的参数。

轧钢机机架有限元分析及优化设计

图 1 R 某粗轧机三维模型（a ）机架三维模型（b ）机架网格模型图 2 机架模型文章编号：1001-3997（2009）11-0061-02轧钢机机架有限元分析及优化设计王春成 1 杨景锋 1 王丽君 1 邓定军 2 谭友奇 2（1 上海重型机器厂有限公司，上海 200245）（2 湖南省电力公司永州电业局，永州 425000）Finite element analysis and optimization of rolling millWANG Chun -cheng 1，YANG Jing -Feng 1，WANG Li -jun 1，DENG Ding -jun 2，TAN You -qi 2（1 Shangha i Heavy Machinery Plant CO .，LTD ，Shangha i 200245，Chin a ）（2 Yongzhou Electric Power Bureau of Hunan Electric Power Company ，Yongzhou 425000，Chin a ）【摘要】根据某 1700 粗轧机结构设计方案，使用有限元分析软件 COSMOSWorks ，建立了结构分析模型。

通过对模型的计算分析，得出了该机架承受最大轧制力时最大应力所在位置和应力分布规律。

根据分析结果，对其进行优化设计。

最后对其进行强度和刚度校核，验证其满足使用要求。

关键词：机架；COSMOSWorks ；有限元分析；优化设计【Abstrac t 】Based on the structura l design scheme for a type of 1700 Rolling mill housing ，the struc － tural analysis model is established by means of the FEM software COSMOSWorks. Through analytica l cal － culation for mechanics model ，the large stress location and stress distributing disciplinarian is found. Ac － cording to the results of the analysis ，optima l design is done for it.At last ，through checking strength and stiffness ，it is proved that the mill meets the application requirement s .Key words ：Mill ；COSMOSWorks ；Finite analysis ；Optima l design 中图分类号：TH12，TF302 1 引言文献标识码：A宽度、立柱断面形状和立柱断面积等。

七斜辊矫直的有限元模型简化处理及网格划分

七斜辊矫直的有限元模型简化处理及网格划分摘要矫直机是矫直钢材的工程机械，本文从研究2-2-2-1型辊矫直机的矫直过程出发，对矫直机机架进行研究并模型进行简化处理，对简化处理后的模型进行网格划分。

关键词七斜辊矫直机；有限元；优化处理；网格划分对于七斜辊矫直机的建模方式有两种方法：第一种是对于一些结构相对简单的模型利用ABAQUS/CAE有限元软件中的交互式图形环境进行建模。

第二种是对于非常复杂的模型利用其它所熟悉专用CAD软件建立模型，通过ABAQUS有限元软件提供的数据接口导入，然后再经过处理得到想要的模型。

这两种建模方法有其各自的优缺点，第一种利用ABAQUS/CAE建模，优点是对于一些简单小型模型的生成比较方便可以降低建模过程中的工作量，用户对模型的形状及所有节点和单元的编号有完全的控制。

但是对于创建一些大型复杂的模型建模就十分困难且往往比较耗时，需要处理大量的数据。

而第二种利用其它所熟悉专用CAD软件建立模型其优点就是对于庞大而且复杂的模型在其建模时就比较容易，可以节省大量的工作时间减少工作量，但是在一些情况下模型在导入ABAQUS有限元软件会出现部件丢失等问题。

1．七斜辊矫直机三维建模七斜辊矫直机的结构比较复杂，是由6根立柱、矫直辊系、上横梁、下横梁、主传动系统、压下系统、角度调整机构、进口导向套、出口导向套等主要部分组成，它的上下横梁均为25mm厚的钢板焊接而成，通过6根立柱相互联结，矫直辊分别用螺栓固定在上下梁的辊座上，其整体外形尺寸为3400mm×1300mm×3117mm。

在不影响计算结果的情况下，为了简化矫直机机架模型和减少计算的工作量，建模时应该对矫直机机架模型作一系列必要的简化，要去掉一些没有必要的细节。

同时也是为了能够简便快捷的的划分有限元网格，节约计算机的工作时间，可以把矫直机的液压缸、立柱套筒、螺栓螺母、矫直辊和矫直辊的底座等零部件也同时一起去除，也有必要把矫直机的倒角、螺纹和孔等诸多能够影响划分网格质量的因素去掉。

七辊立式矫直机结构改进

钢。
２结构改进
２１现有矫直机存在缺点．
１９我公司为某轨梁厂自主设计并制造了９９年
国内第一台八辊立式矫直机，填补了国内无平一立联合轨梁矫直机的空白。在矫直机投产后设备使用正常，但是有几点问
题需要解决。
１拉杆；２法兰盘；３锁紧螺母； — 一 —
果非常好，解决了矫直圈松动的问题。而且采用该
３结语
随着国内基本建设的快速发展，各行各业对型
结构在换辊时只需将液压螺母油Ｅ与移动液压泵油ｌ口通过快速接头联结，然后打压松开锁紧螺母消除拉杆的预紧力，由液压螺母顶出法兰盘松动辊圈上
钢的需求量将大大增加。因此提高型钢的精度将是型钢厂的首要任务，对老结构精整设备的改造也将成为型钢厂的重中之重。不断研究开发结构先进的矫直设备也将成为矫直机设计的重点。
４一液压螺母； —锥套；６５ —辊圈。
图１矫直圈液压锁紧机构
（１）辊圈锁紧效果不好，易松动；（２）工作辊采用的是稀油润滑装置，而且工作辊是立式的，在轴向上可串动，因此对润滑油的密封比较困难，时有漏油的现象发生；（３）由于主传动为集体传动，不能进行单独调整，因此所有辊圈必须修配成同一尺寸，否则矫直时噪音很大；（）被动辊在钢轨咬入时，会受到很大的冲４击，影响辊圈使用寿命。
一
一技了Ｉｃ
丝杆平衡采用蝶簧平衡，用于消除侧压螺母与丝杆及球面垫间的间隙。
传动装置分为主传动、辅助传动、轴向调整传动和测压调整传动。保证七辊立式轨梁矫直机与水
平矫直机矫直速度一致。

gbj180七辊棒材矫直机的设计

摘要现代化的棒材生产中，精整是生产的最后阶段，而棒材矫直是精整最重要的工序，它直接决定了产品的质量，经过矫直的椭圆度和直线度高的棒材才具有高的附加值。

矫直机作为棒材矫直的最重要设备，决定着圆钢的最终质量。

GBJ180七辊棒材矫直机在充分总结近年来所设计制造具有国内领先水平的多台大规格棒材矫直机基础上，结合杭钢中轧厂GBJ100七辊棒材矫直机的多年使用经验，针对杭钢中轧厂生产要求而于 2006年设计,主要应用于热扎圆钢的成品矫直。

该机为六立柱七辊棒材斜辊矫直机，采用了预应力机架及可靠的液压工作原理，使辊缝值具有较高精度，对棒材在生产过程中所产生的弯曲和椭圆度具有明显的矫直效果。

同时该机设计时针对棒材规格加大相应进行了改进，保证了矫直机整体强度及矫直速度，很好的适应了杭钢中轧厂的生产需要。

本文主要介绍矫直技术的基本方法和原理，以及矫直变形理论的研究及发展，介绍棒材生产工艺以及矫直机的用途、类型，结合多年使用经验，在GBJ100七辊棒材矫直机基础上对GBJ180七辊棒材矫直机进行设计研究，阐述七辊棒材矫直机的结构及其工作原理，有针对性的讲述各部件的原理、特点和性能，提出了一些建设性的改进意见。

关键词：棒材矫直机；矫直；设计；改进AbstractIn the process of modern steel bar production, the rigor disposal of steel bar is the last phase, in which the bar straightening machine takes up the important position. The quality of straightening is the decisive factor of steel bar. The straightened steel bar have appended values for its good roundness and straightness and the straightener is one of the most important device which decide the steel bar’s quality competitively.According user’s demand , and on the basis of my experience from many projects, GBJ180 Seven-Roll bar material Straighter , designed for straightening steel bar in 2005. It is designed with six poles and has a plumb structure. The equipment has an advanced and reliable hydraulic-protection. since adopting the advanced hydraulic theory，the straighter can adjust the gap of working roller by an accurate and reliable outmode. The equipment has a good straightening precision in the process of rolling the roller，it has a evident straightening effect to bring the steel bar to camber and ellipse. In the meantime，the straighter is promoted for the advanced standard and adapted to the need of the medium-size steel factory of HANGZHOU.This paper mainly introduces the basic principle and methods of straightening technology and the research and development of straightening deformation theory. Introduces the production process of steel bar，the type and the use of bar straightening machine. The paper also did the study work of the GBJ180 seven roller bar straightening machine based on many years experience in GBJ100 seven roller bar straightening machine，introduces the structure and work principle of bar straightening machine, introduces principle characteristics and performance of bar straightening machine, and also puts forward some constructive suggestions.Keywords : bar straightening machine; straighten; design; improvement目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 矫直技术的基本方法和原理 (1)1.2矫直变形理论的研究及发展 (4)1.3棒材矫直机简介 (5)1.4课题概述 (8)1.5本章小结 (9)第二章棒材生产工艺及杭钢GBJ180七辊棒材矫直机简介 (10)2.1棒材生产工艺（简介）及杭钢中轧厂生产工艺简介 (10)2.2 GBJ180七辊棒材矫直机介绍 (11)2.3 本章小结 (14)第三章GBJ180七辊棒材矫直机的机械设计 (15)3.1矫直机主机的确定 (15)3.2前台送料系统的设计 (27)3.3矫直机后台系统的确定 (29)3.4本章小结 (31)第四章GBJ180七辊棒材矫直机液压系统设计 (32)4.1 液压系统的主要功能 (32)4.2液压系统概述 (32)4.3液压系统工作原理、工艺说明及电气动作表 (33)4.4 液压保护系统的特点 (34)4.5本章小结 (35)第五章 GBJ180七辊棒材矫直机电气设计 (36)5.1电气系统概述 (36)5.2系统主要配置及工作原理 (36)5.3 本章小结 (38)第六章全文总结与展望 (39)6.1 全文总结 (39)6.2 GBJ180七辊棒材矫直机使用状况 (39)6.3 展望 (40)参考文献 (41)第一章绪论在冶金行业棒材生产中，对于热轧轧制后下线的棒材，会在生产中存在部分缺陷，主要的产品缺陷是棒材的弯曲度、椭圆度以及耳子、拉丝、折叠等，而其中纵向弯曲度及横断面的椭圆度需要通过棒材成品矫直来消除，通过矫直将棒材矫直和矫圆。

矫直机机架和工作辊和校核说明

摘要轧件在加热、轧制、热处理及各种精整等工序加工过程中，由于塑性变形不均、加热和冷却不均、剪切以及运输和堆放等原因，必然产生不同程度的弯曲、瓢曲、浪形、镰弯和歪扭的塑性变形，或内部产生残余应力，这在成为合格的产品之前，都必须采用矫正机进行矫正加工，矫正轧件形状和消除内应力。

所以，矫正机是轧制车间和精整线上必不可少的重要设备，而且也广泛用于以轧材做坯料的各种车间。

本次设计主要通过分析矫直机机架和下辊装配的设计，从而对矫正机的结构进行了简单的设计。

设计中，通过参考现有矫正机的文献资料，确定设计的思路与方案。

综合考虑本次设计的技术要求，利用材料力学的基本知识，并采用基本的力学模型进行设计计算。

同时参考轧机机架的强度计算和校核方法，对矫直机机架和工作辊进行了设计和校核。

关键词：矫正机；机架；下辊；AbstractRolling in the process of heating, rolling, heat treatment and finishing processes, due to the uneven plastic deformation, heating and cooling uneven shear as well as transport and stacking, and other reasons, will inevitably produce different degrees of bending, buckling , the plastic deformation of the wave-shaped, sickle bent and contorted, or internally generated residual stress, before becoming a qualified products must be straightening machine correction processing, correction of rolling shape and the elimination of internal stress. Therefore, the straightening machine is essential for rolling workshop and finishing line equipment, but also widely used in a variety of workshops to roll billets.The design by analysis of the rack of The straightening machine and the assemble of the lower roll. During the design, I refer to the straightening machine;’s existing literature to determine the design ideas and programs. Considering the technical requirements of the design, the use of basic knowledge of mechanics of materials, and basic mechanical model of the design calculations.Meanwhile,I refer to the strength calculation and examination of the rolling mill’s rack and do the design and examination of the rack of the rolling mill.Key words: The straightening machine; rack; lower roller.目录1 绪论 (3)1.1 轧钢生产的国内外发展情况 (3)1.1.1 轧钢生产及产品种类 (3)1.1.2 轧机的分类 (4)1.2 矫直机在轧钢机中的作用和分类 (4)1.2.1 矫直机的作用 (4)1.2.2 矫直机的分类、工作原理及特点 (4)1.3 辊式矫直机的工作原理 (5)1.4 辊式矫正机的发展趋势 (6)1.5 技术经济性分析 (6)1.5.1 技术经济评价的涵义 (6)1.5.2 经济评价在工程机械中的重要性 (7)1.5.3 课题选择 (7)1.5.4 摸清课题要求 (7)2 总体方案设计 (8)2.1 矫正机的调整形式 (8)2.2 辊式矫正机的矫正方案 (8)2.3 支承辊的布置形式 (8)2.4 矫正机的机座形式 (9)2.5 工作辊的材质 (9)2.6 传动系统的形式 (9)2.7 矫直辊列的布置形式与驱动形式 (10)3 矫正机参数的计算 (10)3.1 17辊矫直机主要设计参数 (10)3.2 辊式矫直机基本参数的确定 (11)3.2.1 辊距t (11)3.2.2 辊径D (12)3.2.3 辊身长度L (12)3.2.4 辊数n (12)3.2.5 矫直速度v (12)3.3 矫正机力能参数的计算 (13)3.4 矫直力矩的计算 (14)3.5 矫直功率的计算 (15)3.6 电动机的选择 (16)4 机架的设计与校核 (17)4.1 机架的形式及结构尺寸 (17)4.1.1 机架的形式 (17)4.1.2 机架的结构尺寸 (18)4.2 机架的强度计算 (21)4.2.1 几点假设 (21)4.2.2 求静不定力T (22)4.2.3 机架和横梁的强度校核 (25)5 工作辊和支承辊设计及强度校核 (27)5.1 支承辊布置形式 (27)5.2 工作辊的强度校核 (27)6 压下装置的校核计算 (28)6.1 压下电动机的过载校核计算 (28)6.2 压下螺丝及压下螺母的强度校核计算 (29)6.2.1 压下螺母挤压应力校核 (29)6.2.2 机架与螺母端面间挤压应力校核 (30)7 参考文献 (30)8 致谢 (32)9 附： (33)本科毕业设计资料清单 (33)1 绪论1.1 轧钢生产的国内外发展情况1.1.1 轧钢生产及产品种类在20世纪末，世界轧钢技术发展迅速。

不均匀质量辊子固定支架结构优化方法

不均匀质量辊子固定支架结构优化方法作者：暂无来源：《智能制造》 2014年第1期电子工业出版社工业技术分社许存权一、引言现在市场竞争日趋剧烈，产品研发周期降低、产品研发成本降低，以及产品快速投放市场，已经是企业站稳市场的基石，这样就需要在产品研发阶段，使用强大的分析工具对产品的性能进行前期预测，对产品经济性进行评估和优化，从而避免不必要的浪费。

DOE方法是一种对试验进行合理安排，以较少的试验次数、较短的试验周期及较低的试验成本，获得较理想的试验结果并得出合理的结论的方法。

对于研发工程师来说，分析工具的易用性、计算精度是必要的前提，本文以ANSYSWorkbench作为处理平台，使用ANSYS内核求解器进行求解，这种处理方式被广泛应用于各行各业的产品研发中。

不均匀质量的辊子模型是动平衡试验的一个物理简化模型，通过DOE方法分析不均匀质量辊子转动过程中对不同壁厚固定支架影响，最终得到期望的结构类型。

本文基于ANSYS Workbench平台，对质量不均匀的辊子模型在转动过程中对固定支架的作用进行分析，并通过DOE方法分析不同采样点的响应，在满足使用条件的同时，降低了辊子固定支架的质量，降低了材料成本，具有较高的经济效益。

二、优化设计一般步骤通常利用解析函数求极值的方法来寻求最优值从而达到优化的目的。

而基于有限元分析方法的结果只是一个数值。

这样，样条插值技术又使CAE中的优化成为可能，多个数值点可以利用插值技术，形成一条连续的可用函数表达的曲面或曲线，如此便回到了数学意义上的极值优化技术上来。

样条插值方法是一种近似的方法，通常不可能得到目标函数的确定曲面，当它小到一定程度时，可以认为此时的曲面可以代表目标曲面，该曲面的最小值便是目标最优值。

实验设计（DOE）方法是通过有目的的改变一个函数集中的输入，来观察输出的改变情况，如图1所示的函数集f，其中x1，x2，…，xn等参数为可控的输入量，z1，z2，…，zn等参数为不可控的输入量。

七辊矫平机机架强度校核及结构优化

七辊矫平机机架强度校核及结构优化
刘鹏;王伟
【期刊名称】《机械》
【年(卷),期】2011(038)005
【摘要】依据某重型机械有限公司提供的设计图纸利用三维设计软件SolidWorks 对某型号的七辊矫平机建立三维几何模型,利用SolidWorks中的有限元分析软件
对七辊矫平机的机架部分进行强度校核分析,根据分析的需要对模型进行合理简化、添加边界条件(施加载荷、添加约束)、同格划分等,然后进行静力学求解计算,通过
查看上横梁、下横梁、拉杆等部件的应力、变形、安全系数等后处理结果.校核分
析其强度安全性能,提出相应的优化措施,改进结构,节省成本,既为同类产品的设计改进提供参考依据,也为近似产品进行有限元分析提供可借鉴的方法和经验.
【总页数】5页(P1-5)
【作者】刘鹏;王伟
【作者单位】中船重工集团公司七二二研究所,湖北武汉430079;武汉理工大学机
电工程学院,湖北武汉430070
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
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